DE1690578A1 - Heating cable - Google Patents

Description

Heizleitung Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizleitung mit mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Leitern.Heating cable The invention relates to a heating cable with at least two ladders arranged at a distance from one another.

Es sind bereits Heizleitungen bekannt, die aus einem heiter hohen elektrischen Widerstands und guter Wärmebeständigkeit, beispielsweise aus Konstantan, bestehen, der mit einem Isoliermantel umgeben ist. Für den4oliermantel können Natur-oder Synthesekautschuk, beispielsweise Butylkautschuk, Ghloroprenekautschuk oder Silikonkautschuk, aber auch Kunststoffe verwendet werden.There are already heating cables known that from a cheerful high electrical resistance and good heat resistance, for example made of constantan, exist, which is surrounded by an insulating jacket. Natural or Synthetic rubber, for example butyl rubber, chloroprene rubber or silicone rubber, but plastics are also used.

Des weiteren sind Heizleitungen bekannt, die äus einem Leiter hohen elektrischen Widerstands und guter Wärmebeständigkeit bestehen, der konzentrisch in einem Metallmantel angeordnet ist. Der zwischen heiter und Metallmantel vorhandene Hohlraum ist mit einem festen oder pulverförmigen Isoliermaterial aus-,.-;efiillt. Als Isoliermaterial werden Asbest, Glasseide, Quarzsand, Magnesiumoxyd oder ähnliches verwendet.Furthermore, heating cables are known which are high äus a conductor electrical resistance and good heat resistance consist of concentric is arranged in a metal jacket. The one between the cheerful and the metal jacket The cavity is filled with a solid or powdery insulating material. Asbestos, fiberglass, quartz sand, magnesium oxide or the like are used as insulating material used.

Diese bekannten Heizleitungen haben den Nachteil, daß bei konstanter Spannung die Stromstärke umgekehrt proportional dem Leitungswiderstand bzw. der Leitungslänge ist. Dies bedeutet, daß bekannten Heizleitungen nur mit einer gewissen querschni ttsabh*i.rir;'ig eri @linde;i t C;e an Spaiini.fn; gelfl; t werden können, da bei Unte rscri rei ten einer Mindestlänge die Stromstärke so hoch werden kann, daß Überhitzungen auftreten, die zur Zerstörung der Leitung fuhren. Auf der anderen Seite sinkt bei wachsender Leitiinf;f3litnge die Stromstärke ab, was bedeutet, daß bei wachsender .Le i tungalänge die abgegebene Witrraeleis tuni; sinkt. Dieser erhebliche Nachteil der bekannten Hei äleitungen wird durch die Erfindung beseitigt. Erfindungsgemäß ist der Zwischenraum. zwischen den heitern ganz oder teilweise mit einem Material bestimmter Leitfähigkeit ausgefüllt. Die erfindungsgemäße Heizleitung wird derart beschaltet, indem die Leiter auf unterschiedliches Potential gelegt werden. Dadurch fließen durch das Material bestimmter Leitfähigkeit Ströme, die das Material erwärmen. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau ergibt sich somit eine Heizleitung, deren Gesamtwiderstand durch eine Parallelschaltung unendlich vieler Widerstandselemente darstellbar ist. Daraus resultiert, daß bei konstanter Spannung die Stromstärke proportional dem heitungepiderstand bzw. der Leitungslänge ist. Bei sinkender Leitungslänge sinkt alsoidie Stromstärker und damit jeweils die abgegebene Leitung entsprechend an. An eine niederohmige Spannungsquelle können somit beliebige Heizleitungslängen angeschlossen werden, ohne daß bei kurzen Heizleitungslängen die Gefahr einer Überhitzung oder bei großen Heizleitungslängen ein Absinken der abgegebenen Heizleistung zu erwarten ist.These known heating cables have the disadvantage that at constant Voltage the current strength inversely proportional to the line resistance or the Line length is. This means that known heating cables only with a certain querschni ttsabh * i.rir; 'ig eri @linde; i t C; e an Spaiini.fn; gelfl; t can be because if the minimum length is not reached, the amperage can be so high that that overheating occurs, which leads to the destruction of the line. On the other Side decreases with increasing lead; the current strength decreases, which means that with increasing line length the delivered Witrraeleis tuni; sinks. This significant disadvantage of the known heating lines is eliminated by the invention. According to the invention is the space. between the cheers in whole or in part filled with a material of certain conductivity. The heating cable according to the invention is connected by placing the conductors on different potentials will. As a result, currents flow through the material with a certain conductivity heat the material. The structure according to the invention thus results in a Heating cable, the total resistance of which is infinitely many due to a parallel connection Resistance elements can be represented. The result is that at constant voltage the current strength is proportional to the heat resistance or the cable length. As the line length decreases, the current intensity decreases and thus the output in each case Line accordingly. Any number of Heating cable lengths can be connected without the need for short heating cable lengths the risk of overheating or, in the case of long heating cable lengths, a drop in the output is to be expected.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Heizleitung den Vorteil, daß sie nur an einem Ende angeschlossen zu werden braucht,womit die Verlegung einer solchen Heizleitung wesentlich vereinfacht wird. Die Wahl den speziellen Heizleitungsaufbaus hängt im wesentlichen von den an die Heizleitung gestellten Forderungen ab. Einen fertigungstechnisch sehr günstigen Aufbau erhält man beispielsweise dann, wenn man die heiterlunzen-trisch zueinander anordnet. Bei einem solchen Aufbau kann das eine bestimmte Leitfähigkeit besitzende Material beispielsweise mit einer Schneckenpresse auf den Innenleiter aufgespritzt werden und danach kann der Aussenleiter auf das erkaltete Material aufgebracht werden. Der Außenleiter kann aus einem Geflecht, einem oder mehreren schraubenförmig aufgewiokelten Metallbändern bee teilen, am zweckmäßigsten jedoch. aus einem längsnahtversohweißten bohr, das aus Gründen und bei wachsender Leitungslänge steigt also die S troms tirke -der Flexibilität gewellt ist. Die Einstellung des geforderten Widerstandswertes zwischen den Leitern der Heizleitung kann über die Querschnittsabmessungen der Leitung wie auch über das den Zwischenraum zwischen den Leitern ausfüllende Material bestimmter Leitfähigkeit, sowie durch Variation beider Möglichkeiten vorgenommen werden. In Grenzfällen kann es nun bei so aufgebauten Heizleitungen geschehen, daß die Einstellung des geforderten Widerstandswertes nur über relativ große Querschnittsabmessungen der Zeitung möglich ist. Es empfiehlt sich dann zu einem Zeitungsaufbau überzugehen, bei dem die Leiter parallel zueinander angeordnet sind. Darin kann nämlich der übergangswiderstand zwischen den einzelnen Leitern zusätzlich durch eine örtliche Querschnittsverminderung des zwischen. den Leitern vorhandenen Materials bestimmter Leitfähigkeit eingestellt werden.In addition, the heating cable according to the invention has the advantage that it only needs to be connected at one end, so that the laying of such a heating cable is considerably simplified. The choice of the special heating cable structure essentially depends on the requirements placed on the heating cable. A construction that is very favorable in terms of production technology is obtained, for example, if the cheerfully whistles are arranged in relation to one another. With such a structure, the material having a certain conductivity can be sprayed onto the inner conductor, for example with a screw press, and then the outer conductor can be applied to the cooled material. The outer conductor can be divided from a braid, one or more helically wound metal strips, but most expediently. from a longitudinally welded drill, which is corrugated for reasons and as the length of the line increases, so the flow strength and flexibility increases. The required resistance value between the conductors of the heating cable can be set via the cross-sectional dimensions of the cable and via the material of a certain conductivity that fills the space between the conductors, as well as by varying both options. In borderline cases it can happen with heating cables constructed in this way that the setting of the required resistance value is only possible over relatively large cross-sectional dimensions of the newspaper. It is then advisable to switch to a newspaper structure in which the conductors are arranged parallel to one another. This is because the contact resistance between the individual conductors can additionally be reduced by a local cross-sectional reduction of the between. the conductors of existing material of a certain conductivity can be adjusted.

Die Querschnittsverminderung besteht am zweckmäßigsten aus parallel zu den lieiterachsen verlaufenden Ausnehmungen, deren Tiefe und Breite je nach dem geforderten Übergangswiderstand variiert werden,kann. Um die in dem Material bestimmter Zeitfähigkeit eingebetteten Leiter kann ein weiterer Leiter, beispielsweise ein Geflecht, angeordnet sein. Dies ergibt eine bessere Temperaturverteilung in der Heizleitung und hat darüber hinaus den Vorteil, daß die mechanische Stabilität der Zeitung verbessert wird. In manchen Fällen, insbesondere dann aber, wenn relativ hohe Übergangswiderstäneb gefordert werden, kann es geschehen, daß das Einkerben des Materials bestimmter Leitfähigkeit zu fertigungstechnischen Schwierigkeiten führt und ein Zusammenhalt der einzelnen Leiter nicht mehr in dem geforderten Umfang gewährleistet ist. In diesen Bällen empfiehlt sich ein Zeitungsaufbau, bei dem die einzelnen Leiter schraubenlinienförmig mit gleicher Schlaglänge und Schlagrichtung um einen Strang aus einem Material . bestimmter Leitfähigkeit gewickelt sind. Bei einem solchen Aufbau kann jeder gewünschte Übergangswiderstand zwischen den einzelnen Leitern allein durch Variation der Schlaglänge eingestellt werden. Es ist dabei zu beachten, daß die einzelnen leiter. unverschiebbar gegeneinander auf dem Strang festgelegt sind, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß die Leiter unter Zugspannung auf den Strang gewickelt werden, so daß sie sich in den Strang eindrücken.The reduction in cross section is most expediently made up of parallel to the recesses running along the axis, their depth and width depending on the required contact resistance can be varied. To be more certain in the material Time capability embedded conductor can be another conductor, for example one Braid, be arranged. This gives a better temperature distribution in the Heating cable and also has the advantage that the mechanical stability of the Newspaper is being improved. In some cases, but especially when relative high transition resistances are required, it can happen that the notching of the material with a certain conductivity leads to manufacturing difficulties leads and a cohesion of the individual leaders no longer to the required extent is guaranteed. In these balls, a newspaper structure is recommended in which the individual conductors helically with the same lay length and lay direction around a strand of one material. certain conductivity. at Such a structure can have any desired contact resistance between the individual Ladders can be adjusted solely by varying the lay length. It is there Note that the individual head. immovable against each other are set on the strand, which can happen, for example, that the Conductors are wound onto the strand under tension so that they fit into the Press in the strand.

Wie bereits erwieihnt, hängt die Wahl des speziellen Heizleitungsaufbaus im wesentlichen von den an die Heizleitung gestellten Forderungen ab. Dies bedeutet, daß in bestimmten Fällen auch eine Kombination der geschilderten Aufbauformen möglich ist, ohne daß der Rahmender Erfindung gesprengt wird. So sind beispielsweise durch die Nonbination der geschilderten speziellen Heizleitungen folgende Aufbauformen denkbar: ein Strang aus einem Material bestimmter Leitfähigkeit, in dem konzentrisch ein Leiter verläuft und um den ein oder mehrere Leiter mit gleicher Schlaglänge und Schlagrichtung verseht sind; parallel zueinander angeordnete Leiter, wobei die Zwischenräume und die Leiter selbst mit einem Material bestimmter Leitfähigkeit ausgefüllt bzw. umhüllt sind und wobei um diese Seele weitere Leiter mit gleicher Schlaglänge und Schlagrichtung aufgewickelt sind. Ebenso ist die Zahl der Leiter und die Beschaltung der Zeitung frei wählbar. Wesentlich ist nur, daß zwischen den einzelnen unterschiedliches Potential führenden Leitern jeweils Material bestimmter Leitfähigkeit vorhanden ist.As already mentioned, the choice of the special heating cable structure depends essentially depends on the requirements placed on the heating tape. This means, that in certain cases a combination of the designs described is possible without going beyond the scope of the invention. So, for example, are through the nonbination of the special heating cables described has the following designs conceivable: a strand made of a material of certain conductivity, in which concentric a conductor runs and around which one or more conductors with the same lay length and direction of lay are provided; conductors arranged parallel to one another, the Interstices and the conductors themselves with a material of certain conductivity are filled or enveloped and with this soul further conductors with the same Lay length and lay direction are wound. So is the number of leaders and the wiring of the newspaper can be freely selected. It is only essential that between the individual ladders carrying different potential, each material specific Conductivity is present.

Das den Zwischenraum zwischen den Leitern ausfüllende Material bestimmter Leitfähigkeit besteht am zweckmäßigsten aus einer Mischung eines thermoplastischen Kunststoffee oder Kautschuks -und eines leitenden oder halbleitenden Pulvers. Da ein Pulver aus einem halbleitenden Material sehr teuer ist, empfiehlt sich als leitendes Pulver die Verwendung von Siliziumkarbid, dessen spezifischer Widerstand je nach Mischungsverhältnis zwischen 7#103 und 7#108 mm 2/m einstellbar ist. Sollte der erforderliche Zeitungswiderstand mit dem Mischungsverhältnis von SilIziumkarbid und Kunststoff oder Kautschuk nicht einstellbar sein, so kann, wie bereits erwähnt, die genaue Einstellung über den Gesamtleitungsaufbau erreicht werden.The material of a certain conductivity that fills the space between the conductors most expediently consists of a mixture of a thermoplastic synthetic material or rubber and a conductive or semiconducting powder. Since a powder made from a semiconducting material is very expensive, the use of silicon carbide is recommended as the conductive powder, the specific resistance of which can be set between 7-103 and 7-108 mm 2 / m depending on the mixing ratio. If the required newspaper resistance cannot be adjusted with the mixing ratio of silicon carbide and plastic or rubber, then, as already mentioned, the exact setting can be achieved via the overall cable structure.

Die erfindungsgemäße Heizleitung kann schließlich noch mit einem Kunststoff- oder Kautschukmantel versehen sein,*der die Heizleitung vor Feuchtigkeit und Korrosion schützt und darüber hinaus als elektrischer Berührungsschutz dienen kann.The heating cable according to the invention can finally still with a plastic or a rubber jacket * to protect the heating cable from moisture and corrosion protects and can also serve as electrical contact protection.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sie auf einige Figuren hingewiesen, die in zum Teil schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele beinhalten.To further explain the invention, please refer to some figures, which contain exemplary embodiments in a partially schematic representation.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Heizleitung, bei der die beiden Leiter 1a und 1b, die beispielsweise aus Kupfer bestehen, konzentrisch zueinander angeordnet sind. Zwischen den beiden leitern*befindet sich ein Material 2 bestimmter Leitfähigkeit, beispielsweise eine Mischung aus Ohloroprenekautsehuk und Siliziumkarbid. Mit 3 ist der Außenmantel bezeichnet.Figure 1 shows a cross section through a heating cable in which the two conductors 1a and 1b, which for example consist of copper, concentric to one another are arranged. A material 2 is located between the two conductors * Conductivity, for example a mixture of ohloroprene chewing skin and silicon carbide. 3 with the outer jacket is designated.

* j 1 a und 1 b -Oie Figuren-2 und 3 zeigen jeweils einen Querschnitt durch eine Heizleitung, die aus drei parallelen Leitern 1a, 1b, 1e besteht und bei der die Zwischenräume zwischen den Leitern 1a, 1b, 1c mit einem Material 2 bestimmter Leitfähigkeit ausgefüllt sind. Zur Einstellung des gewünschten Übergangswiderstandes zwischen den einzelnen Leitern ist eine örtliche Quersehnittsverminderung des Materials 2 vorhanden, die-aus parallel zu den Leiterachsen verlaufenden Ausnehmungen 4 besteht. In Figur 2 ist um die in dem Material 2 bestimmter Zeitfähigkeit eingebetteten Leiter 1a, 1b, 1e ein weiterer Leiter in Form eines Geflechts 5 vorhanden. Der Außenmantel ist wiederum mit 3 bezeichnet.* j 1 a and 1 b -Oie Figures-2 and 3 each show a cross section by a heating cable, which consists of three parallel conductors 1a, 1b, 1e and at which determines the spaces between the conductors 1a, 1b, 1c with a material 2 Conductivity are filled in. For setting the desired contact resistance There is a local reduction in cross-section of the material between the individual conductors 2 is present, which consists of recesses 4 running parallel to the conductor axes. FIG. 2 shows the conductors embedded in the material 2 with a certain time capability 1a, 1b, 1e, another conductor in the form of a braid 5 is present. The outer jacket is again denoted by 3.

Im Figur 4 ist schließlich in einem Teillängsschnitt eine lieizlE: i turif; dargestellt, bei der die heiter l a, 1b . um einen Strang 6 aus einem luaterial bestimmter Zeitfähigkeit gewickelt sind. Die beiden Leiter 1a und lb besitzen gleiche Schlag-.länge und gleiche Schlagrichtung. Die Leiter sind durch den Außenmantel 3 unverschiebbar gegeneinander festgelegt.Finally, in FIG. 4, in a partial longitudinal section, there is a license: i turif; shown, in which the cheerful la, 1b. around a strand 6 made of a luaterial certain time ability wrapped are. The two conductors 1a and lb have the same lay length and the same lay direction. The ladder is through the outer jacket 3 fixed against each other so as to be immovable.

Claims (7)

P a t e n t ans p r ü c h e 1. Heizleitung mit mindestens zwei im Abstand zueinander angeordneten Leitern, dadurch-gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen den Leitern ganz oder teilweise mit einem Idaterial bestimmter Zeitfähigkeit ausgefüllt ist. P atent ans pr ü che 1. Heating cable with at least two conductors arranged at a distance from one another, characterized in that the space between the conductors is completely or partially filled with a material with a certain time capability. 2. Reizleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter konzentrisch zueinander angeordnet sind. 2. Stimulus conduction according to claim 1, characterized in that the Heads are arranged concentrically to one another. 3: Heizleitung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Leiter aus einem längsnahtverschweißten und schraubenlinienförmig gewellten Rohr besteht. 3: heating cable according to claim 2, characterized in that the outer conductor consists of a longitudinally welded and consists of helically corrugated tube. 4. Heizleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter parallel zueinander angeordnet sind. 4. Heating cable according to claim 1, characterized characterized in that the conductors are arranged parallel to one another. 5. Heizleitung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet# daß das zwischen den Leitern vorhandene Material bestimmter Zeitfähigkeit zu den Leiterachsen parallele Ausnehmungen besitzt. 5. Heating cable according to claim 4, characterized in that that between the conductors Material with a certain time capability has recesses parallel to the conductor axes. 6. Heizleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die heiter schraubenlinienförmig mit gleicher Schlaglänge und gleicher Schlagrichtung um einen Strang aus einem Material bestimmter Leitfähigkeit gewickelt sind. 7. Heizleitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Material bestimmter Leitfähigkeit aus . ' einer Mischung eines thermoplastischen Kunststoffes oder Käutschuks und einem leitenden oder halbleitenden Pulver besteht. ' B. 6. Heating cable according to claim 1, characterized in that the cheerful helical lines are wound with the same lay length and the same lay direction around a strand of a material of certain conductivity. 7. Heating cable according to one of claims 1 to 6, characterized in that the material has a certain conductivity. 'consists of a mixture of a thermoplastic synthetic material or rubber and a conductive or semiconductive powder. 'B. Heizleitung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das leitende Pulver Siliziumkarbid ist. Heating cable according to Claim 7, characterized in that the conductive powder is silicon carbide.